《大学物理质点运动学动力学力学习题解答.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《大学物理质点运动学动力学力学习题解答.docx（149页珍藏版）》请在三一办公上搜索。
1、大学物理质点运动学动力学力学习题解答质点运动学和动力学习题解答 一、选择题 &=2t-4,s=-vdt+vdt=5(m)。 =xt=3s-xt=1s=-3(m)；v=x02vs4pR2pRvDr02、 B ，3、 B ，4 、C ，v=。 =0；v=Dt2tDt2tt1、 D ，位移Dx5、 B ，aB得aB23=2aA，TA=2TB，对A、B两物体应用牛顿运动定律：TA=maA，mg-TB=maB，联立上述各式可=4g。 56、 D ，绳中张力为零时，物体仅受重力和支持力的作用。由于物体的加速度方向水平向右，可知支持力的竖直分量刚好与重力抵消，水平分量使得物体有了水平方向的加速度，因此可得物
2、体的加速度为gtgq。7、 D ， 8、 A ，设绳中张力为T，则弹簧秤的读数为2T，因为A、B两物体的加速度大小相等，方向相反，可设加速度大小为a，对A、B两物体应用牛顿运动定律：m1g-T=m1a，T-m2g=m2a，可得T=二、填空题 2m1m2g。 m1+m2S1Dt3av2V0 ；0 ；-Dt 。 2大小；方向；avvv=att+ann 。 =VtdV1dV=adtdV=Ct2dtV=V0+Ct3； V00dt3xtdx11V=dx=Vdtdx=V0+Ct3dtx=x0+V0t+Ct4。 x00dt3124&=2.4tat=Rq，at(t=2s)=4.8ms-2；&2R=14.4t4
3、an=w2R=q，由at=1a2可得an=3at，t3=36，q=2+4t3=2+23=3.15rad。 3stV29c2t4dsdV23=5V=ds=Vdtds=Vdt=3ctdt=ct；at=6ct；an=00RRdtdt 。 6剪前小球受力平衡，Tcosq所以T=mg，剪后小球将做圆周运动，绳中张力与重力的合方向沿圆周的切向方向，mgcosq=T，:T=1:cos2q。 7 F5。 8. 质点的加速度a=VtFFFF0=(1-kt)，dv=adtV=V0+0t-0kt2； V00mmm2mx0ttFFFFdx=Vdt=V0+0t-0kt2dtx=V0t+0t2-0kt3。 00m2m2m
4、6m 9设弹簧的伸长量为 x，则有R=x+L0，F=kx， 1 mw2L0F=kx=mwRx=k-mw22，所以有：kL0R=x+L0=k-mw2三、计算题 kmw2L0，F=kx=k-mw2 。 urrrurrrrururrr1、t=1s，r，Dr=r2-r1=2i+j，t=2s，r2=4i-2j，1=2i-3j rrrdrrrrdvrrrrrrv=2i-2tj，a=-2j ，t=2s时，v=2i-4j，a=-2j dtdtx2x=2t，y=2-t，消去t得y=2-42，质点作抛物线运动。 2、xvxv=t2，y=(t-1)2，消去t得y=(x-1)2 ，令=2t，vy=2(t-1)，v=4
5、t2+4(t-1)2dv=0，得 t=0.5s时速度值最小。 dt=4t2+4(t-1)2=10，解出t=4s，则x=16(m)，y=9(m) at=dv2(2t-1)=dtt2+(t-1)22t+(t-1)2，ax22+ay=22，于是 =2，ay=2，则 a=axan=a2-at2=2dvvdv2=-2x2， 3、a=-2x，则 vdv=-2xdx，积分得 v2-v0dtdxv00代入初始条件得： 4、如图所示确定划行方向，由图示可知， vxv2=16-2x2 sina=u0.551o ，所以 a=30=v1.102l1.00103=1.05103s=17.5分 Q v=vcos30， t
6、=v0.553oQ v=vcos30o， 当a=0时，vmax=v=1.10m/s时用时最短，则l1.0010310t=103s，于是船到达对岸的位置为 v1.1011s=ut=ul0.55=1.00103=500m，即下游500米处。 v1.105、A、B两物示力图和坐标选择如图所示： 由牛顿定律列方程： 对物体B有：N2=m2gcosq，f2=mN2=mm2gcosq 2 对物体A有：N1=m1g+f2sinq+N2cosq，因为 f2=f2，N2=N2 所以斜面A对地面的压力为：N1A、B之间的摩擦力为：=m1g+mm2gsinqcosq+m2gcos2qf2=mN2=mm2gcosq
7、A与地面之间的摩擦力为：f1=f2cosq-N2sinq=mm2gcos2q-m2gsinqcosq 6、小球的示力图和坐标选择如图所示： 由牛顿定律列方程： Tsinq-Ncosq=man=mRw2=mLw2sinq Tconq-mg+Nsinq=0 解出： NN=mgsinq-mLw2sinqcosq，T=mgcosq+mLw2sin2q =0，Tsinq=mRw02=mLw02sinq，Tconq=mg，解出： T=mgcosqv，w0t=gLcosqk-tdvkvkdv=-dt，积分得：ln=-t，即 v=v0em 7、-kv=ma=m，v0mdtv0v0mmdvmvdvmm-kv=m
8、a=m，dx=-dv， 积分得： xm=v0 kdtdxk0v0x0功、能、动量习题解答 一、选择题 vvvv121、 B,A=FDr=67J。 2 、D,P=Fv=mgvsinq=mgsinq(2gh) 。 3、 D, 当物体受力平衡时动能最大，此时弹簧的压缩量x满足kx=mg，所以可知物体最大动能为：12m2g2mg(h+x)-kx=mgh+22k。4、 C, 5、 B, 6、 C, 7、B, ttmmmv人，s车v车dt=-v人dt=-s人，00MMM8、 A，人和车在水平方向动量守恒，所以mv人Mv车0，v车=-s人s车l，所以s车-二、填空题 1、(1)A1ml。 M+m;(3) d
9、QV，等压过程中吸收的热量除了改变系统内能还要对外做功。 (P5(P2V2-P1+P2)(V2-V1)1V1)，。 224，。 5状态概率由小向大，状态概率增大。 6放热，吸热。 7466.7 ，233.4 。 8不能，h0 ，吸热 ； 2Qbc=CP(Tc-Tb)=V0V05R(27T0-9T0)=45RT00 ，吸热； 2V2263Aca=PdV=P02dV=-RT0 ，Ea-Ec=CV(Ta-Tc)=R(T0-27T0)=-39RT0 ， V0323V03V0Qca=Aca+Ea-Ec=-143RT00，放热 ； 3Q143143=16.4% RT0 ，循环效率：h=1-2=1-Q117
10、13Q1=Qab+Qbc=57RT0 ，Q2=Qca=4、由题意作图，已知 CV=5R；acb绝热过程，有： 2Td=(V1g-12)Ta=1.4-1300=119KV220绝热过程中：5Aacd=-(Ed-Ea)=-CV(Td-Ta)=-R(119-300)=3760J2Aab=RTalnV2=8.31300ln10=5740J 。 V1 ； 等温过程中：5、由题意可知，1ggg=0.714 ，g=1.4 ，由绝热过程方程有：PV11=PV22 ，可得： P2=(V1g1.455)P=(0.5)210=0.7610Pa 1V2PV21050.510-3-0.7610510-311-PV22A
11、=60J g-11.4-16、由题意知：hc=1-T2300=1-=70% T11000T2300=1-=73% ； T11100T1=1100K ，则 h1=1-T2200=1-=80% ； T=200K ，h2=1-T110002理论上热机的效率分别提高了3%和10%。实际中，提高高温热源的温度切实可行，而降低低温热源的温度需制冷，实际不划算。 15 静电场中的导体与介质 一、选择： 1、D；提示：静电平衡后，导体内部场强为0，导体为等势体。 2、D；提示：球壳内表面上的感应电荷为-q，在利用电势的叠加原理可得到D答案。 3、B； 4、B；提示： 用导线将二者连接后，电场力做正功，电势能减少。 5、B；提
